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過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)與特色的探索工學(xué)論文
論文關(guān)鍵詞:化工設(shè)備與機(jī)械 過程裝備與控制工程 專業(yè)建設(shè) 專業(yè)特色 一體 兩翼
論文摘要:就過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)與特色,如培養(yǎng)目標(biāo)定位、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)計(jì)劃修訂、課程體系優(yōu)化、教學(xué)方法改革、專業(yè)教材建設(shè)、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)安排等問題進(jìn)行了探索,提出了必要的措施。
1.引言
上世紀(jì)九十年代,社會(huì)對(duì)化機(jī)專業(yè)人才的要求發(fā)生了改變。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展,過程裝備越來越趨向大型化、精細(xì)化和自動(dòng)化,流程參數(shù)(如壓力、溫度、流量等)與過程進(jìn)行要求必須實(shí)施精確的自動(dòng)控制,這是過程裝備高效、安全、可靠運(yùn)行的根本保證。將“過程”、“裝備”與“控制”三個(gè)相關(guān)學(xué)科緊密有機(jī)地結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)“過-裝-控一體化”,已是化機(jī)專業(yè)改革的必然。
根據(jù)教育部1998年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》,“化工設(shè)備與機(jī)械”本科專業(yè)正式更名為“過程裝備與控制工程”專業(yè)。新專業(yè)是“以過程裝備設(shè)計(jì)為主體,以過程原理與裝備控制技術(shù)應(yīng)用為其兩翼(簡稱‘一體兩翼’)”的大類學(xué)科交叉型專業(yè)。這并不是專業(yè)名稱的簡單改變,而是要求賦予專業(yè)以新的內(nèi)涵,因此應(yīng)結(jié)合內(nèi)蒙古發(fā)展的實(shí)際情況,對(duì)我校過程裝備與控制工程專業(yè)的建設(shè)和特色進(jìn)行深入細(xì)致的探究,慎重確定專業(yè)的培養(yǎng)方案,做出合理的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃,以適應(yīng)培養(yǎng)21世紀(jì)人才之需要,并充分體現(xiàn)我們自己的專業(yè)特色。
2.專業(yè)建設(shè)思路
內(nèi)蒙古科技大學(xué)過程裝備與控制工程本科專業(yè)于2004年獲得批準(zhǔn),于當(dāng)年招收第一屆學(xué)生,現(xiàn)已累計(jì)招生四屆八個(gè)班共計(jì)300余人。依據(jù)國家教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的專業(yè)總體框架,結(jié)合內(nèi)蒙古科技大學(xué)的實(shí)際情況,建立專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系,充分體現(xiàn)“過裝控一體兩翼”的總體架構(gòu),把過程裝備與控制工程專業(yè)建設(shè)成為涵蓋學(xué)科領(lǐng)域?qū)�、柔性大、適應(yīng)性強(qiáng)的專業(yè),能夠培養(yǎng)21世紀(jì)內(nèi)蒙古及全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
3.專業(yè)建設(shè)規(guī)劃
校院領(lǐng)導(dǎo)非常重視過程裝備與控制工程專業(yè)的建設(shè)工作,動(dòng)員和協(xié)調(diào)各方面的力量給予大力支持,學(xué)校已安排購置了75萬多元專業(yè)必需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,學(xué)院已購買數(shù)量可觀的教學(xué)科研圖書資料。過控系全體教師均參與專業(yè)課程建設(shè)和教學(xué)改革探究,集體討論專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、課程體系優(yōu)化、培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱修訂、教學(xué)方法改進(jìn)等方面的問題,形成共識(shí)并付諸實(shí)施。
3. 1.專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃
建立一支高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍,是專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。原專業(yè)師資存在的主要問題是知識(shí)結(jié)構(gòu)不合理。一方面大部分教師均畢業(yè)于原化機(jī)專業(yè)或機(jī)械專業(yè),過程控制或過程工程等方面的理論基礎(chǔ)比較欠缺;另一方面青年教師所占的比例較大(約占總數(shù)90%以上),部分青年教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足而且缺乏工程實(shí)踐知識(shí)。因此更新教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)是當(dāng)務(wù)之急。學(xué)院采用的辦法是:
(1)引進(jìn)碩士以上專業(yè)對(duì)口的高學(xué)歷人才。
(2)提高青年教師的水平。積極鼓勵(lì)中青年教師進(jìn)修或攻讀高一級(jí)學(xué)位。定期進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量檢查、評(píng)比和研討,對(duì)教學(xué)質(zhì)量差的青年教師,安排經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師給他們幫助和指導(dǎo)。支持專業(yè)課教師參加全國過程裝備與控制工程專業(yè)學(xué)術(shù)交流活動(dòng),以拓寬他們的知識(shí)面,提高其教學(xué)和科研能力。由此逐步形成一支學(xué)歷層次高(研究生以上占100% )、年齡結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)比較合理(45歲以下占80%,高級(jí)職稱占50% )、專業(yè)素質(zhì)水平較高的教師隊(duì)伍。
3. 2.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位和教學(xué)計(jì)劃的修訂
參照專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的總體框架,我校過程裝備與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位為:培養(yǎng)適應(yīng)我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,面向二十一世紀(jì)過程裝備與控制工程領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用型人才。通過本專業(yè)的學(xué)習(xí)力求使學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)、較寬的知識(shí)面,具有一定的創(chuàng)新意識(shí)、較強(qiáng)的工程實(shí)施能力和良好的業(yè)務(wù)素質(zhì)。學(xué)生畢業(yè)后可從事化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、制藥、食品、生化、煤化工、機(jī)電及勞動(dòng)安全部門等領(lǐng)域中的過程裝備與控制工程的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、管理、研究及開發(fā)等工作。
按此培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合內(nèi)蒙古和我校的實(shí)際情況,確定我校過程裝備與控制工程專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架,如表1所示,其由基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)方向知識(shí)兩大部分組成。基礎(chǔ)理論知識(shí)包含人文基礎(chǔ)、科學(xué)技術(shù)理論和實(shí)踐基礎(chǔ)三方面,以科學(xué)技術(shù)理論為重點(diǎn),人文基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)輔之�？茖W(xué)技術(shù)理論包括公共理論基礎(chǔ)、專業(yè)理論基礎(chǔ)和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握為專業(yè)知識(shí)的獲得打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。專業(yè)方向知識(shí)以壓力容器及過程設(shè)備設(shè)計(jì)和過程流體機(jī)械為主體,過程工程原理與過程裝備控制技術(shù)為其兩翼,并增設(shè)煤化工技術(shù)及裝備等專業(yè)課程,以突出我們自己的專業(yè)特色。
3. 3.課程體系改革及優(yōu)化
根據(jù)“一體兩翼”的專業(yè)定位,優(yōu)化課程設(shè)置,建立新的教學(xué)課程體系,以適應(yīng)培養(yǎng)知識(shí)面寬、基礎(chǔ)扎實(shí)、彈性大、能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才的需要。具體做法如下: (1)增設(shè)控制類有關(guān)課程,滿足專業(yè)拓寬的需要。如開出機(jī)械工程控制基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動(dòng)、PLC技術(shù)及應(yīng)用課程,使學(xué)生掌握過程裝備控制學(xué)科的有關(guān)知識(shí),以適應(yīng)過程裝備大型化、自動(dòng)化的需求。(2)加強(qiáng)理論基礎(chǔ)、淡化專業(yè)。將專業(yè)課學(xué)時(shí)數(shù)控制在總學(xué)時(shí)的20%左右。如對(duì)過程流體機(jī)械以解決選型和應(yīng)用為主,將課時(shí)由72減少至48左右;增加流體力學(xué)及粉體力學(xué)、工程熱力學(xué)理論基礎(chǔ)課程;同時(shí)開出適當(dāng)?shù)膶I(yè)選修課,如有限元原理及應(yīng)用、過程裝備CAD、藥物制劑工程與設(shè)備、壓力容器安全技術(shù)、過程裝備密封技術(shù),以增加專業(yè)的柔性。(3)加強(qiáng)外語、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)。壓力容器及過程設(shè)備課程采用雙語教學(xué),增開過程裝備高級(jí)程序設(shè)計(jì)課程,使得外語和計(jì)算機(jī)教學(xué)四年不斷線,讓學(xué)生較好地掌握一門外語和較深的計(jì)算機(jī)知識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì),以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的需要。(4)加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié),積極創(chuàng)造條件。如增設(shè)工程教育實(shí)踐,以增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
3. 4.專業(yè)教材使用與更新情況
為了規(guī)范專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和保證教學(xué)質(zhì)量,專業(yè)核心課程按新專業(yè)的要求全部采用全國高等學(xué)校過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)組織編寫的面向21世紀(jì)的新教材。煤化工技術(shù)及裝備課程沒有現(xiàn)成的教材,必須組織相關(guān)人員進(jìn)行編寫。同時(shí)要求任課教師在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上不斷探索,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的補(bǔ)充和整合,使之更適應(yīng)我校的實(shí)際情況。
3. 5.教學(xué)方法及手段的改革
在教學(xué)方法上,要求教師采用比較式、啟發(fā)式教學(xué),講課中要求突出重點(diǎn)、詳略得當(dāng),以提綱式教學(xué)為主。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,讓學(xué)生自學(xué)與教師課堂講授、指導(dǎo)、答疑相結(jié)合。
在教學(xué)手段上,也積極進(jìn)行探索。壓力容器及過程設(shè)備與過程流體機(jī)械等課程采用多媒體教學(xué)與圖片資料講解,加深學(xué)生對(duì)過程設(shè)備結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),節(jié)省在黑板上畫圖及板書的時(shí)間,以提高授課速度并充實(shí)授課內(nèi)容;過程裝備與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程需要增加典型容器的制造工藝,可用觀看錄像來代替課堂的抽象講解;壓力容器及過程設(shè)備被作為學(xué)院重點(diǎn)課程予以建設(shè),通過進(jìn)一步完善CAI課件和研制典型過程設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算軟件以提高專業(yè)教學(xué)的效果與質(zhì)量。
3. 6.實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)規(guī)劃情況
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)工科學(xué)生動(dòng)手能力、處理實(shí)際問題能力的重要環(huán)節(jié)。因此,我們非常重視對(duì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)劃與安排。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃如表2所示,鑒于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入數(shù)量有限,大規(guī)模地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購置不切合實(shí)際,在利用相關(guān)院系實(shí)驗(yàn)資源的基礎(chǔ)上,我們主要計(jì)劃先期建設(shè)能夠滿足學(xué)生基本專業(yè)實(shí)驗(yàn)要求的壓力容器綜合實(shí)驗(yàn)、空壓機(jī)性能測試及超聲探傷實(shí)驗(yàn)、過程裝備結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗(yàn)和過程裝備控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)四個(gè)實(shí)驗(yàn)室。第一期專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中用于購買實(shí)驗(yàn)設(shè)備的經(jīng)費(fèi)約為75萬元,其中壓力容器綜合實(shí)驗(yàn)裝置我們使用南京化工學(xué)院李健教授研制的專利產(chǎn)品——壓力容器三合一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)裝置,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙,試件易得,實(shí)驗(yàn)效果良好,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較小,價(jià)格僅為通用壓力容器實(shí)驗(yàn)裝置的二十分之一,許多高校如東南大學(xué)在使用該實(shí)驗(yàn)裝置。通過第一期的建設(shè),實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)環(huán)境將得到較大的改善。實(shí)驗(yàn)室第二期建設(shè)正在擬申報(bào)之中(含過程裝備與控制仿真實(shí)驗(yàn)、過程裝備密封實(shí)驗(yàn)裝置、煤化工技術(shù)及裝備實(shí)驗(yàn)裝置等),相信經(jīng)過兩期建設(shè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件將得到很大的改觀,能夠進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
實(shí)習(xí)是理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)校教育與社會(huì)相結(jié)合的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為了保證教學(xué)質(zhì)量,我們選擇了區(qū)內(nèi)外一些優(yōu)秀企業(yè)作為實(shí)習(xí)基地,如南京紫光精細(xì)化工廠實(shí)訓(xùn)基地、南化集團(tuán)、天津堿廠、神華集團(tuán)煤化工基地等,建立了長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系,得到了廠里各方面的支持與配合。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是學(xué)生在校期間的最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程技術(shù)問題、完成工程師素質(zhì)基本訓(xùn)練的一個(gè)關(guān)鍵性教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。我們一方面制訂畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)大綱和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,另一方面注重指導(dǎo)教師自身工程實(shí)際知識(shí)的加強(qiáng),再者依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)選好畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目,并安排一定比例的學(xué)生參與教師縱向科研課題的研究,讓學(xué)生從中掌握科學(xué)研究的方法和提高處理工程實(shí)際問題的能力。
4.結(jié)束語
相信經(jīng)過幾年的專業(yè)建設(shè)和實(shí)踐探索,我校過程裝備與控制工程專業(yè)的辦學(xué)條件與教學(xué)水平將會(huì)獲得較大改善與提高,社會(huì)影響力逐年遞增,師資隊(duì)伍建設(shè)漸趨合理優(yōu)化,為積極準(zhǔn)備化工過程機(jī)械碩士點(diǎn)的申報(bào)創(chuàng)造條件。知識(shí)結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)特點(diǎn),學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力、信息處理能力、工程實(shí)踐能力和開發(fā)創(chuàng)新能力均有望得到較大的提升。
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